關于動車控制器電磁干擾性問題探討

張光娜

（吉林工程技術師范學院，吉林 長春 130000）

現在人們對出行時間和速度要求越來越高，但在近現代的動力集中動車組中，它們只是運載貨物，在我國時速高達200 km/h或以上，高速運行的軌道客車成為動車組，我國最具有代表性的是CRH和諧號的列車。動車根據運行的方式，可以分為兩類，廣義定義是根據其作用和動力來源提出的，從這個角度講，現代社會的運營火車大部分滿足動車的條件。根據動車的速度和標識來狹義的定義動車組的概念，時速200 km/h以上的CRH和諧號列車成為“動車組”。

在交通運輸業高度發展的幾天，雖然在不斷地進步發展，但依然面臨著高速化、自動控制化的改革發展。鐵路可不斷地樹立新的里程碑，技術上不斷突破，走出了國門成為了今天國家發展的一張名片，時值今日已經經過了六次提速，在實踐中又實現了300 km/h的穩定運行速度；在自動化上實現了遠程導航，網絡信息安全控制、娛樂設施、舒適安全度、電動牽引等技術；在車內環境上實現了環保、便捷、干凈和舒適性。

隨著一切有利因素出現，在自動化、網絡技術高速發展的今天，電子電氣設備手機、電腦、可攜帶的平板電腦、各種電動控制的發動機等，在一列高速動車的研制過程中，所用到的電子電氣設備就達到幾千種，甚至上萬種，與之而來的各種電氣設備之間的干擾問題也接踵而來，尤其在高速運行的動車組當中，設計到廣大人民的切身安全利益，更不能忽視，一套有自動化控制的新型動車組也帶來了一個新的不可避免的問題——電磁兼容問題。

電磁干擾問題不是一個新的話題，但一直是困擾自動化技術發展的瓶頸，動車組和外界電子設備等相互不干涉且動車組本身不存在電磁干擾。但事實上，電磁干擾始終是一個客觀存在的問題，無法消除，無法避免，只能盡可能地降低電磁干擾，使其不影響動車的正常運行，也不至于對外界產生很大的干擾。

從1958年我國的動車技術發生了飛速地發展。從20世紀80年代到21世紀不斷地嘗試“引進先進技術，聯合設計生產，打造中國品牌”。但是和世界先進國家的動車組來比還存在一定的差距。主要來自于動車組采用的自動化技術和穩定性性能指標等方面。高速動車組的電磁兼容性研究已經取得一定的成果。動車組的電磁兼容標準反映了一個國家或地區動車組電磁兼容的發展現狀和技術，標準還可以反映軌道交通產品以及系統的電磁發射與抗擾度要求。

研究高速動車的電磁干擾問題，首先要研究高速動車組門控系統機械結構的組成及工作原理，電路結構重點電路、電機的工作原理。高速動車組內部有各種電力電子器件、系統等，系統之間會有各種電磁干擾，這些干擾會影響自動門控制系統，影響其正常工作。對于動車組外部的電力電子設備、無線通訊信號、閃電雷電等也會有電磁干擾問題，會通過輻射偶合到門控系統，都會產生不利影響。

要解決電磁干擾問題，必須先找到干擾源，確定自動門控制系統的電磁環境，如電磁干擾源、傳輸通道和敏感設備。具體情況具體分析，抑制電磁干擾。

采用混沌控制和混沌反控制的方法解決電機的電磁干擾問題。軌道客車自動門控制系統電機的電磁兼容性，電磁干擾是由于電磁干擾源通過一定的傳輸路徑到達敏感設備，從而影響敏感器件。要抑制電磁干擾首先確定干擾源，任何包含有源電子器件的產品都會產生干擾，對干擾源的抑制可以從源頭上解決問題；另外，干擾源通常比較復雜，難以完全抑制，就必須改變其傳輸路徑或者將其吸收掉；敏感源的防護是EMC設計的最后目標，降低其敏感性，進行屏蔽等都是有效措施。對于電磁干擾的抑制與防護，電路設計，屏蔽、濾波、接地等都是重要的研究課題，另外電磁干擾源預測這一課題也是經久不衰。

應用混沌理論研究自動門控制系統電源的電磁干擾及兼容性，以降壓變換器為研究對象，建立其離散數學模型，對其某些參數進行改變，是該電路運行在混沌狀態，應用MATLAB軟件仿真電磁干擾圖像。混沌是確定性系統內部廣泛存在的一種不確定性，給定初始條件的微小變化，終將對系統產生很大影響。通過仿真結果能有效地找到電磁干擾的起始點，協助減小電磁干擾的問題。